Nowe narzędzia pozwolą uzyskać cenne informacje na temat biologii śmiertelnego guza mózgu
Co roku na świecie diagnozowanych jest przeszło 240 000 nowych przypadków nowotworu mózgu i układu nerwowego. Najczęstszy i najbardziej śmiertelny z nich to glejak wielopostaciowy – nieuleczalny nowotwór złośliwy, który rozwija się w tkance mózgowej. Naukowcy już od jakiegoś czasu podejrzewali, że komórki odpornościowe znajdujące się w guzie stanowią główną przyczynę, dla której leczenie glejaka wielopostaciowego jest tak trudne. Hipoteza ta została niedawno potwierdzona przez zespół wspieranego przez UE projektu iGBMavatars. „Opracowaliśmy nową technologię, która pozwala nam na wizualizację na poziomie cząsteczkowym, jak komórki wrodzonego układu odpornościowego zamiast organizmu chronią nowotwór”, mówi Gaetano Gargiulo, koordynator zespołu badawczego z Centrum Medycyny Molekularnej im. Maxa Delbrücka, należącego do Stowarzyszenia Helmholtza, cytowany w komunikacie prasowym opublikowanym na stronie „EurekAlert!”.
Utrudnione leczenie
Leczenie glejaka wielopostaciowego jest szczególnie trudne. „Dzieje się tak przede wszystkim dlatego, że większość leków przeciwnowotworowych nie jest w stanie przejść przez barierę krew–mózg”, wyjaśnia Gargiulo w tym samym komunikacie prasowym. Bariera krew–mózg to półprzepuszczalna błona otaczająca mózg, która zabezpiecza go przed szkodliwymi toksynami i patogenami. Co więcej, istnieje kilka podtypów glejaka wielopostaciowego. Charakter nowotworu może ponadto zmieniać się, szczególnie gdy następuje nawrót choroby po zakończeniu leczenia, często przybierając bardziej agresywną, a nawet śmiertelną formę. „Lepsze zrozumienie podtypów glejaka wielopostaciowego i czynników wywołujących zmiany może wytyczyć kierunek prac nad nowymi i skuteczniejszymi terapiami”, zauważa Matthias Schmitt, główny autor badania.
Projektowanie genów reporterowych
Scharakteryzowanie heterogeniczności glejaka wielopostaciowego wymaga opracowania innowacyjnej strategii. Wychodząc naprzeciw tej potrzebie, zespół stworzył syntetyczne geny reporterowe, które dołączane są do sekwencji regulatorowej innego genu w celu wykrycia lub oceny jego ekspresji, co umożliwia zbadanie profilu genetycznego komórek nowotworowych. Ustalenia naukowców zostały opisane na łamach czasopisma „Cancer Discovery”. Nowa technologia zapewniła im wgląd w procesy biologiczne glejaka mózgu. „W genomie komórek nowotworowych rozpoznaliśmy regulatory, które programują sygnaturę każdego podtypu”, wyjaśnia Yuliia Dramaretska, współautorka badania, cytowana w komunikacie prasowym. „Przekształciliśmy następnie te krótkie segmenty DNA w cząsteczkowe geny reporterowe, które na zasadzie fluorescencji emitują światło, gdy dochodzi do przekształcenia komórek”. Zespół rozpoznał także czynniki wywołujące zmiany w komórkach różnych podtypów glejaka wielopostaciowego. W toku badania ustalono, że proneuronalny glejak wielopostaciowy ma charakter niezmienny, a z kolei komórki mezenchymalnego glejaka wielopostaciowego szybko ulegają zmianom wywołanym przez promieniowanie jonizujące, ale nie przez hypoksję. Jak informuje Gargiulo, w przyszłości naukowcy planują wykorzystać geny reporterowe w celu opracowania metody zapobiegającej zwiększaniu agresywności komórek nowotworowych przez komórki odpornościowe. „Być może będziemy mogli także sprawić, że inne komórki odpornościowe pomogą im w zwalczaniu nowotworu”, mówi badacz w komunikacie prasowym. Prace zespołu projektu iGBMavatars (Glioblastoma Subtype Avatar models for Target Discovery and Biology) przyczynią się do poprawy skuteczności istniejących metod leczenia i przygotują grunt pod powstanie nowych. Więcej informacji: projekt iGBMavatars
Słowa kluczowe
iGBMavatars, glejak wielopostaciowy, mózg, komórka, odpornościowa, nowotwór